ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
TIN HỌC VẬT LÝ
Đại học Quốc Gia Hà Nội
Trường Đại học Công nghệ
Khoa Vật lý kỹ thuật và Công nghệ nanô
1. Thông tin về giảng viên
1.1. Giảng viên:
•
Họ và tên: Trần Quang Vinh
Chức danh, học hàm, học vị: Giảng viên chính, PGS. TS.
Thời gian, địa điểm làm việc: 8h:00- 17h:00, E3 và G2, trường
ĐHCN, ĐHQGHN
Địa chỉ liên hệ: 144 Xuân Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội
Điện thoại, email: 7546575, 0913579838
•
Họ và tên: Bạch Gia Dương
Chức danh, học hàm, học vị: Giảng viên chính, TS.
Thời gian, địa điểm làm việc: 8h:00- 17h:00 tại G2, ĐHCN,
ĐHQGHN
Địa chỉ liên hệ: 144 Xuân Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội
Điện thoại, email:
1.2. Trợ giảng:
•
Trần Đức Tân:.........................
•
Phạm Duy Hưng:.....................
- Giờ tín chỉ đối với các hoạt động:
+ Nghe giảng lý thuyết: .............
+ Thực hành, thực tập ở PTN:....
20
10
2
- Địa chỉ khoa / bộ môn phụ trách môn học:
+ Khoa Điện tử Viễn thông, nhà G2, ĐHCN, ĐHQGHN, 144 Xuân Thủy,
Cầu Giấy, Hà Nội
+ Bộ môn Điện tử & Kỹ thuật máy tính, nhà G2, ĐHCN
3. Mục tiêu của môn học
- Kiến thức: Trang bị cho sinh viên những kiến thức về đo lường và điều khiển cũng như
các kiến thức xử lý dữ liệu bằng phần cứng cũng như phần mềm trong các hệ thống thực
nghiệm vật lý ghép nối máy tính. Qua môn học, sinh viên sẽ có kỹ năng liên quan đến việc
phát triển một số chương trình ứng dụng đơn giản để giải quyết một số bài toán liên quan.
- Kỹ năng: Nắm vững các nguyên tắc hoạt động của các bộ phận phần cứng và phần mềm
trong máy vi tính. Biết lắp đặt các trang thiết bị và mô-đun ghép nối cũng như viết một số
chương trình giao tiếp trong thực hành vật lý.
- Thái độ, chuyên cần: nghiêm chỉnh trong việc dự giờ học trên lớp và giờ thực hành.
Chuẩn bị tốt các câu hỏi trước khi lên lớp. Tham gia đầy đủ và làm tốt các câu hỏi phần lý
thuyết và các bài thực hành.
4. Tóm tắt nội dung môn học
Môn học gồm 2 phần chính. Một phần trình bày các kiến thức lý thuyết đo lường điều
khiển và xử lý dữ liệu bằng phần cứng cũng như phần mềm ghép nối máy tính trong các thực
nghiệm vật lý. Phần khác là các bài tập thực hành ghép nối máy vi tính với các thiết bị ngoại
vi trong một vài thực nghiệm vật lý điển hình.
5. Nội dung chi tiết môn học (tên các chương, mục, tiểu mục)
PHẦN 1
LÝ THUYẾT
3.4. Mô hình hoá và mô phỏng bằng MATLAB và LABVIEW
PHẦN 2
THỰC HÀNH
Mỗi sinh viên cần thực hiện 04 buổi thực hành, mỗi buổi 5 tiết với công cụ là hệ thực
nghiệm vật lý với ngôn ngữ lập trình MATLAB và LABVIEW.
1. Nhập môn MATLAB hoặc LABVIEW (1 buổi)
Giảng lý thuyết và thực hành ngay tại phòng máy tính các khái niệm và thao tác cơ
bản: giao diện sử dụng, các biến và hàm, các lệnh và chương trình, kỹ năng đồ hoạ,
các cách thu thập và lưu trữ dữ liệu, ... Thực hành vài bài tập xử lý số (numerical)
bằng MATLAB (giải các phương trình đại số tuyến tính, phương trình vi phân, nội
suy, ngoại suy, phương pháp Montecarlo, v.v...).
2. Thực hành các phương pháp nâng tỷ số tín hiệu trên can nhiễu S/N trong miền thời
gian và miền tần số (1 buổi)
- Chạy mô phỏng bằng các máy phát sóng ảo trong chương trình.
- Thực hành bằng các nguồn phát sóng thực.
Nội dung:
- Phân tích phổ tín hiệu với các tỷ số tín hiệu trên can nhiễu S/N khác nhau.
- Lọc cửa sổ trượt
- Lọc tích luỹ tín hiệu
Công cụ: Máy phát sóng chức năng, máy phát ồn giả ngẫu nhiên, âm thoa,
microphone, bộ khuếch đại, card biến đổi A/D, máy tính và các phần mềm MATLAB,
LABVIEW.
3. Xây dựng hệ đo điều khiển nhiệt độ bằng ghép nối máy tính (1 buổi)
Nội dung:
- Phương pháp điều khiển ON/OFF
- Phương pháp điều khiển PID
Công cụ: căp nhiệt điện, bộ khuếch đại 1 chiều DC, card biến đổi A/D 10-bit, máy tính
và phần mềm LABVIEW.
tự
nghiên
cứu
Lý
thuyết
Bài
tập
Thảo
luận
Phần lý thuyết
1: Hệ thống đo và điều khiển ghép
nối máy tính
10 10
2: Quá trình vào/ra 2 2
3: Phần mềm phục vụ cho đo, xử lý
và điều khiển hệ thống thực nghiệm
vật lý
8 8
20 0 0 0 0 20
Phần thực hành
4 : Nhập môn MATLAB hoặc
LABVIEW
5
5 : Thực hành các phương pháp nâng
tỷ số tín hiệu trên can nhiễu S/N trong
miền thời gian và miền tần số
5
6 : Xây dựng hệ đo điều khiển nhiệt
trong giáo trình.
- Đọc lại các giáo
trình kỹ thuật điện tử
tương tự và kỹ thuật
điện tử số, cấu trúc
máy vi tính).
• Nội dung 1, tuần 3-4: Hệ thống đo và điều khiển ghép nối máy tính
Hình thức
tổ chức
dạy học
Thời gian,
địa điểm
Nội dung chính Yêu cầu SV
chuẩn bị
Ghi chú
Lí thuyết - 3,0 giờ
- Giảng đường
- Chuyển đổi số - tương tự
và tương tự - số
- Hệ thống xử lý số tín
hiệu- Đọc trước bài viết
trong giáo trình.
• Nội dung 1, tuần 4-5: Hệ thống đo và điều khiển ghép nối máy tính
Hình thức
tổ chức
không có móc nối.
- Vào/ra theo chương trình
(Phương pháp hỏi vòng,
- Đọc trước bài viết
trong giáo trình.